JPH0338352B2 - - Google Patents
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- JPH0338352B2 JPH0338352B2 JP59049403A JP4940384A JPH0338352B2 JP H0338352 B2 JPH0338352 B2 JP H0338352B2 JP 59049403 A JP59049403 A JP 59049403A JP 4940384 A JP4940384 A JP 4940384A JP H0338352 B2 JPH0338352 B2 JP H0338352B2
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
- C25D7/06—Wires; Strips; Foils
- C25D7/0614—Strips or foils
- C25D7/0635—In radial cells
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は動いている金属ストリツプの片側電気
メツキ方法であつて、カソードとしての前記スト
リツプが回転するローラの電気伝導性周囲表面
（peripheral surface）と接触しておりそして前
記ローラ円周（circumference）の一部の上をお
おう該ローラと同心であるアノード５が電解質が
供給されるスロツト６を形成するように前記スト
リツプから或る距離のところに位置している方法
に関する。本発明は上記方法を実施するための装
置にも関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is a method for single-sided electroplating of a moving metal strip, wherein said strip as a cathode is in contact with the electrically conductive peripheral surface of a rotating roller and said strip is in contact with an electrically conductive peripheral surface of a rotating roller. A method is concerned in which an anode 5 overlying a part of the roller circumference and concentric with the roller is located at a distance from said strip so as to form a slot 6 into which the electrolyte is supplied. The invention also relates to a device for carrying out the above method.
連続的な動いている金属ストリツプを電気メツ
キするための槽い（cell）は３つのタイプ、即ち
水平、鉛直及び半径方向のタイプに分けられた。
本発明は半径方向タイプ（radial type）に関す
る。水平及び鉛直方向タイプにおいては、ストリ
ツプは間隔を置いて配置された電極の対間で接触
することなく通過する。その欠点は、ストリツプ
が前記槽を通る所望の通路内にそれを保持するた
めに張力をかけられなければならないこと及び電
気がストリツプに沿つて供給されなければならな
いこと、これは特に薄いストリツプの場合に抵抗
損失を生じることである。これらの欠点は、半径
方向タイプの槽であつて、該槽において電流はス
トリツプが該槽において接触するローラから直接
にストリツプへ供給されそして張力がローラに対
してストリツプを保持するためにのみかけられる
必要があり、それによりストリツプを正確に位置
づけるようにした槽によつて回避される。ストリ
ツプの片側の被覆のみ可能であるが、２つのかか
る槽をストリツプの運動の方向に直列で配列され
ることができる。ストリツプ巾は、たとえば1.5
ｍである。 Cells for electroplating continuous moving metal strips have been divided into three types: horizontal, vertical and radial.
The present invention relates to the radial type. In the horizontal and vertical types, the strip passes between pairs of spaced electrodes without contact. Its disadvantage is that the strip must be tensioned to keep it within the desired path through the bath and that electricity must be supplied along the strip, especially for thin strips. This causes resistance loss. These disadvantages include radial type baths, in which current is supplied to the strip directly from the rollers with which the strip contacts the bath, and tension is applied only to hold the strip against the rollers. This is avoided by providing a bath that allows for accurate positioning of the strip. Although it is possible to coat only one side of the strip, two such vessels can be arranged in series in the direction of movement of the strip. For example, the strip width is 1.5
It is m.
米国特許出願3900383及び3483113号は半径方向
タイプの槽の例を示す。3900383号の装置におい
ては、ローラは電解質の浴中に半分浸漬される。
米国特許出願3483113号、第２０図の槽において
は、アノードは水平軸ローラのまわりに270°にわ
たつて延びており、そして電解質はアノードとス
トリツプの間のスロツトを２つの流れにおいて、
即ち１つはストリツプ移動と同じ方向に、そして
他はストリツプ移動と反対の方向において通過す
るようにローラの最下部に両側で供給される。 US Patent Application Nos. 3,900,383 and 3,483,113 show examples of radial type vessels. In the device of No. 3900383, the roller is half immersed in a bath of electrolyte.
In the cell of U.S. Pat.
That is, one is fed on both sides to the bottom of the roller to pass in the same direction as the strip movement and the other in the opposite direction to the strip movement.
低電圧で高電流密度を許容する、従つてコンパ
クトな槽を許容する電解方法の改良が達成され得
ることが今回見出された。更に、高度に一様な且
つ非常に薄い電気メツキされた層を、たとえばク
ロムがメツキされる非常に薄い鋼ストリツプの場
合に、動いているストリツプに施すことができ
る。 It has now been found that an improvement in the electrolysis process can be achieved which allows high current densities at low voltages and therefore compact cells. Furthermore, highly uniform and very thin electroplated layers can be applied to the moving strip, for example in the case of very thin steel strips plated with chrome.
本発明は、最初前記した方法において、電解質
がスロツトを通り該スロツトの出口端へ乱流で且
つほぼ一方向に、そしてスロツトを通る平均電解
質速度がストリツプ線速度（linear strip
velocity）の少なくとも75％、好ましくは少なく
とも100％であるような速度で流れるような方法
で、該スロツトの入口端（即ち、ストリツプ移動
の方向に対して入口端）でのみ電解質が供給され
ることを特徴とする。 The present invention provides a method in which the electrolyte passes through a slot to the outlet end of the slot in a turbulent and substantially unidirectional manner, and where the average electrolyte velocity through the slot is linear strip velocity.
The electrolyte is supplied only at the inlet end of the slot (i.e. at the inlet end with respect to the direction of strip movement) in such a way that it flows at a velocity of at least 75%, preferably at least 100% of the strip velocity. It is characterized by
ストリツプと同じ方向においてスロツト内で高
速での電解質のこの乱流はイオンの輸送を改良す
ることにより電気化学的方法を改良すると考えら
れる。特に、該流れはアノードにおける境界層を
破壊し（break up）、それにより槽を横切る電圧
を減少させ、伴なわれる大きい電流を心に留める
実質的コスト節約をもたらす。本方法の均一な性
質は、600ｍ／分までの高いストリツプ速度です
ら高品質製造を許容しながら、ストリツプ上に層
の均一な付着（deposition）を引起こすものと考
えられる。より低い速度、たとえば300−600ｍ／
分又は30ｍ／分という低い速度すら、用途に依存
して適切に使用することができる。 This turbulent flow of electrolyte at high speed within the slot in the same direction as the strip is believed to improve the electrochemical process by improving ion transport. In particular, the flow breaks up the boundary layer at the anode, thereby reducing the voltage across the cell, resulting in substantial cost savings bearing in mind the large currents involved. The uniform nature of the process is believed to result in uniform deposition of layers on the strip while allowing high quality production even at high strip speeds up to 600 m/min. Lower speed, e.g. 300-600m/
or even speeds as low as 30 m/min can be suitably used depending on the application.
得られる高い付着速度はアノードの円周長が
180°より小さくなることを許容し、これは槽の構
造を簡単にする。 The high deposition rate obtained is due to the circumferential length of the anode.
Allowing for angles of less than 180°, this simplifies the construction of the tank.
本発明はストリツプがカソードを形成するよう
に使用中ストリツプによつて接触される電気伝導
性周囲を有する回転可能なカソードローラ、及び
アノードであつて該カソードローラと同心である
表面を有しそして該カソードローラの円周の一部
の上をおおつて該周囲から所定の距離のところで
延びていて該アノードと該カソードローラとの間
でスロツトを形成し、該スロツトにおいて使用中
電解が行なわれるようになつているアノードとを
具備し、該スロツトへ圧力下の液体電解質を供給
するための手段が設けられている、前記方法を実
施するための装置も提供する。該装置は、該電解
質供給手段が、動いているストリツプが入るスロ
ツトの端部においてのみそして電解質がスロツト
に沿つてその他端へ乱流で且つほぼ一方向に流れ
るような方法で該電解質をスロツトに排出するよ
うになつており且つ位置づけられていることを特
徴とする。 The present invention includes a rotatable cathode roller having an electrically conductive periphery that is contacted by the strip in use so that the strip forms a cathode, and an anode having a surface concentric with the cathode roller and a slot extending over a portion of the circumference of the cathode roller and at a predetermined distance from the circumference to form a slot between the anode and the cathode roller, in which electrolysis occurs during use; An apparatus for carrying out the method is also provided, comprising an anode with an anode attached to the slot, and means are provided for supplying a liquid electrolyte under pressure to the slot. The device is configured such that the electrolyte supply means feeds the electrolyte into the slot in such a way that the moving strip enters the slot only at the end of the slot and the electrolyte flows turbulently and generally unidirectionally along the slot to the other end. characterized in that it is adapted and positioned to discharge.
本発明の好ましい態様を添付図面を参照して非
限定的例としこれから説明する。 Preferred embodiments of the invention will now be described, by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG.
示された装置において、鋼ストリツプ１は第１
の回転しているガイドローラ２、伝導性表面を有
するより大きい回転しているカソードローラ３及
び第２の回転しているガイドローラ４のまわりを
連続的に進行する。ストリツプ１はそれが約180°
にわたつてローラ３と良好な接触をするように僅
かな張力下にある。ローラ３の下半分の約135°に
わたり、アノード５は、アノード５とカソードロ
ーラ３に接触しているストリツプ１との間に狭い
スロツト（この態様においては12mm巾）を与える
ようにローラ３から僅かに間隔を置いて配置され
たローラ３と同心である部分円筒
（partcylinder）の形態で延びている。 In the device shown, the steel strip 1 is
a rotating guide roller 2 , a larger rotating cathode roller 3 having a conductive surface and a second rotating guide roller 4 . Strip 1 is about 180°
It is under slight tension so as to be in good contact with the roller 3 throughout. Over approximately 135° of the lower half of the roller 3, the anode 5 is slightly away from the roller 3 so as to provide a narrow slot (12 mm wide in this embodiment) between the anode 5 and the strip 1 in contact with the cathode roller 3. It extends in the form of a part cylinder which is concentric with the rollers 3 which are spaced apart from each other.
電解質はローラ３の軸線に平行に延びているパ
イプ７から圧力下の電解質をジエツトとして向け
るように配列されたパイプ７内のスロツトを通し
てスロツト６の全軸線方向長さに供給される。パ
イプ７はストリツプ１がスロツト６に入るスロツ
ト６の円周端部（circumferential end）に位置
している。かくして電解質は、ストリツプ１と同
じ方向においてスロツトの全円周長さを移動し、
そしてスロツト６のストリツプ出口端８で出、傾
斜している底部１０及び電解質をそこからパイプ
７へポンプで送り戻すための出口１１を有するタ
ンク９内に集められる。 The electrolyte is supplied to the entire axial length of the slot 6 from a pipe 7 extending parallel to the axis of the roller 3 through slots in the pipe 7 arranged to direct the electrolyte under pressure as a jet. Pipe 7 is located at the circumferential end of slot 6 through which strip 1 enters slot 6. The electrolyte thus travels the entire circumferential length of the slot in the same direction as strip 1,
It exits at the strip outlet end 8 of the slot 6 and is collected in a tank 9 having a sloped bottom 10 and an outlet 11 for pumping the electrolyte from there back into the pipe 7.
タンク９内の液体レベルは１２で示されてい
る。ストリツプ１に付着する液体を除去するため
に、絞りローラ１３の対がスロツト６の出口端８
の上に、それらの間のストリツプ１の両側に配列
されている。 The liquid level in tank 9 is indicated at 12. In order to remove liquid adhering to the strip 1, a pair of squeezing rollers 13 are installed at the outlet end 8 of the slot 6.
on both sides of the strip 1 between them.
上記した如く、液体電解質は、それがスロツト
６内で乱流で（即ち、非層流で）そして電気メツ
キ装置を通るストリツプの線速度の少なくとも3/
４である入口端から出口端８への全平均速度で流
れるような圧力及び速度でスロツト６の入口端で
供給される。 As mentioned above, the liquid electrolyte is supplied in a turbulent flow (i.e., non-laminar) within the slot 6 and at least 3/3 of the linear velocity of the strip through the electroplating device.
The fluid is supplied at the inlet end of the slot 6 at a pressure and velocity such that it flows with an overall average velocity from the inlet end to the outlet end 8 of .4.
かくしてストリツプ１をメツキするための電解
槽が形成される。アノード５は非消耗性であり
（non−consumable）そしてメツキされるべきイ
オンは電解質によつて与えられる。ストリツプ１
はカソードとして作用し、電流はそれを通つてカ
ソードローラ３から直接電解質中へ通る。スロツ
ト６の狭い巾並びにスロツト６を通る乱流の一方
向電解質流れは、ストリツプの表面に均一に被覆
する高品質金属を付着させると共に、大きい電流
で操作することができる低抵抗槽をつくり出す
4A／cm2の電流密度を達成することができる。 An electrolytic cell for plating the strip 1 is thus formed. The anode 5 is non-consumable and the ions to be plated are provided by the electrolyte. strip 1
acts as a cathode, through which the current passes from the cathode roller 3 directly into the electrolyte. The narrow width of slot 6 as well as the turbulent unidirectional electrolyte flow through slot 6 deposits high quality metal with a uniform coating on the surface of the strip and creates a low resistance bath that can be operated with high currents.
Current densities of 4A/cm 2 can be achieved.
アノード５はローラ３の円周の半分より少ない
範囲にわたり延びているので、該装置の組立て及
びアノード５又はローラ３の取替えは簡単な操作
である。 Since the anode 5 extends over less than half the circumference of the roller 3, assembly of the device and replacement of the anode 5 or the roller 3 is a simple operation.
該装置及び電気供給装置の更に詳細な構造は説
明する必要はない。何故ならば、これは当技術分
野では慣用のものであり又は当業者には何らの問
題も与えないからである。 Further details of the structure of the device and the electrical supply do not need to be explained. This is because this is conventional in the art or does not pose any problems to a person skilled in the art.
本発明は、たとえば、(a)極めて薄い鋼ストリツ
プへのクロムの電気メツキ（ストリツプ厚さ＜
0.17mm、Cr層12nｍ厚さ、100mg／m2に相当する）
及び自動車工業において広範に使用される如きよ
り厚い鋼ストリツプの亜鉛メツキ（galvanising）
（ストリツプ厚さ0.7mm、たとえばZn層15μｍ厚さ、
105ｇ／m2に相当する）において有利である。 The present invention can be applied, for example, to (a) electroplating of chromium onto extremely thin steel strips (strip thickness <
0.17mm, equivalent to 12nm Cr layer thickness, 100mg/ m2 )
and galvanizing thicker steel strips, such as those used extensively in the automotive industry.
(Strip thickness 0.7mm, for example Zn layer 15μm thick,
105 g/m 2 ).
添付図面は本発明を具体化する装置の側面図で
ある。図において１……鋼ストリツプ、２……ガ
イドローラ、３……カソードローラ、４……ガイ
ドローラ、５……アノード、６……スロツト、７
……パイプ、８……スロツトの出口端、１３……
絞りローラ、である。
The accompanying drawings are side views of apparatus embodying the invention. In the figure, 1... steel strip, 2... guide roller, 3... cathode roller, 4... guide roller, 5... anode, 6... slot, 7
...Pipe, 8...Outlet end of slot, 13...
It is a squeeze roller.
Claims (1)
キ方法であつて、カソードとしての前記ストリツ
プが回転するカソードローラー３の電気伝導性周
囲表面と接触しておりそして前記ローラ円周の一
部分の上をおおう該ローラと同心であるアノード
５が、電解質が供給されるスロツト６を形成する
ように前記ストリツプから或る距離のところに位
置している上記方法において、該電解質が前記ス
ロツト６を通つてその出口端へ乱流で且つほぼ一
方向にそして該スロツトを通る電解質の平均速度
が前記ストリツプの線速度の少なくとも75％であ
るような速度で流れるように該ストリツプの運動
の方向においてストリツプの通路に対して切線方
向成分を有する液体ジエツトとして該スロツト６
の入口端でのみ該電解質を供給することを特徴と
する上記の方法。 ２ スロツト６の角度長さ（angular length）が
180°より大きくない特許請求の範囲第１項記載の
方法。 ３ 該スロツトを通る電解質の該速度が少なくと
も該ストリツプの線速度に等しい特許請求の範囲
第１又は第２記載の方法。 ４ 動いている金属ストリツプを片側電気メツキ
する装置であつて、該ストリツプがカソードを形
成するように使用中該ストリツプにより接触され
る電気伝導性周囲を有する回転可能なカソードロ
ーラ３と、アノード５であつて該カソードローラ
３と同心である表面を有しそして該カソードロー
ラの円周の一部分の上をおおつて前記周囲から所
定の距離のところでのびていて、該アノードと該
カソードローラとの間に使用中そこで電解が行な
われるところのスロツト６を形成するようになつ
ているアノード５を具備し、該スロツトに圧力下
の液体電解質を供給するための手段(7)が設けられ
ている、上記装置において、 該電解質供給手段(7)は、動いているストリツプ
が入る該スロツトの端部においてのみそして該電
解質が該スロツトに沿つてその他端８へ乱流で且
つほぼ一方向に流れるような方法で該電解質をス
トリツプの通路に対して切線方向成分を有する液
体ジエツトとして該スロツト６中に排出するよう
になつており且つ位置していることを特徴とする
上記装置。 ５ 該アノード表面は180°より大きくない範囲に
わたり延びている特許請求の範囲第４項記載の装
置。Claims: 1. A method for single-sided electroplating of a moving metal strip 1, in which said strip as a cathode is in contact with the electrically conductive peripheral surface of a rotating cathode roller 3 and the circumference of said roller is In the above method, an anode 5 concentric with the roller overlying a portion is located at a distance from said strip so as to form a slot 6 into which the electrolyte is supplied. in the direction of movement of the strip such that it flows turbulently and generally in one direction through the slot to its outlet end and at a velocity such that the average velocity of the electrolyte through the slot is at least 75% of the linear velocity of the strip. said slot 6 as a liquid jet having a tangential component with respect to the passage of the strip.
A method as described above, characterized in that the electrolyte is supplied only at the inlet end of the . 2 The angular length of slot 6 is
A method according to claim 1, wherein the angle is not greater than 180°. 3. A method according to claim 1 or 2, wherein said velocity of electrolyte through said slot is at least equal to the linear velocity of said strip. 4 Apparatus for single-sided electroplating of a moving metal strip, comprising a rotatable cathode roller 3 having an electrically conductive periphery which is contacted by the strip in use so that it forms a cathode, and an anode 5. between the anode and the cathode roller, having a surface concentric with the cathode roller 3 and extending over a portion of the circumference of the cathode roller at a predetermined distance from said periphery; Apparatus as described above, comprising an anode 5 adapted to form a slot 6 in which electrolysis takes place during use, and means (7) for supplying liquid electrolyte under pressure into said slot. in which the electrolyte supply means (7) are arranged in such a way that only at the end of the slot into which the moving strip enters and the electrolyte flows turbulently and substantially unidirectionally along the slot to the other end 8. Apparatus as described above, characterized in that it is adapted and located to discharge the electrolyte into the slot 6 as a liquid jet having a component tangential to the passage of the strip. 5. The device of claim 4, wherein the anode surface extends over no more than 180°.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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| NL8300946 | 1983-03-16 |
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| JPS59177390A JPS59177390A (en) | 1984-10-08 |
| JPH0338352B2 true JPH0338352B2 (en) | 1991-06-10 |
Family
ID=19841554
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP59049403A Granted JPS59177390A (en) | 1983-03-16 | 1984-03-16 | Single side electroplating method and apparatus of moving metal strip |
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